基于物流末端的分揀運輸流程仿真研究

劉定一　應毅　黃慧

[摘 要]隨著電子商務貿(mào)易額的逐年遞增，物流業(yè)快速發(fā)展也帶來了顧客對配送服務的質(zhì)和量都有了很高的要求，針對物流末端配送提出一種基于物流末端的分揀運輸流程仿真方法，分別就分揀和運輸流程進行仿真研究，歸納出通用的物流仿真模型建立/運行的基本步驟，以提高快遞公司末端配送的成功率及效率。仿真實驗結(jié)果表明，文章提出的仿真研究方法可以很大程度上提高末端配送的效率。

[關(guān)鍵詞]物流末端;分揀流程;運輸流程;計算機仿真

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.30.168

1 引言

電子商務緊跟著通信技術(shù)的發(fā)展得到快速遞增， 因此物流業(yè)的配送效率也受到了極大的挑戰(zhàn)。為了提高物流終端配送的效率問題，近年來學者們展開了一系列的研究。周子一等在《基于Flexsim的某高?？爝f聯(lián)盟服務站分揀系統(tǒng)仿真》和應毅在《基于Flexsim的校園共同配送服務站分揀流程仿真研究》章中運用Flexsim可視化仿真技術(shù)，針對分揀系統(tǒng)進行建模以提升末端配送的效率;房殿軍等在《基于Flexsim的工廠園區(qū)物流運輸仿真及優(yōu)化》中基于工廠園區(qū)的物流數(shù)據(jù)，利用Flexsim建立仿真模型，將運輸車輛的使用效率以及訂單的運輸時間作為研究指標，以降低末端配送的時間成本和人工成本。

2 物流仿真研究現(xiàn)狀

仿真是研究物流運行系統(tǒng)的重要方法和技術(shù)手段，使用計算機軟件對物流運行系統(tǒng)和流程進行真實的環(huán)境模擬，通過仿真實驗結(jié)果記錄運行過程中活動，進而來驗證物流工程項目建設的有效性和合理性，并對仿真的實驗結(jié)果進行分析與優(yōu)化。由此可見，物流仿真對物流系統(tǒng)運行是不可或缺的。

仿真建模Flexsim是當前比較熱門的一款現(xiàn)代物流建模軟件，具有面向?qū)ο蟮碾x散事件仿真建模工具及三維顯示功能，在倉儲管理、分揀配送、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域有大量的運用，是管理者統(tǒng)籌計劃安排的技術(shù)手段。

當前，物流末端配送問題尤為重要，對配送的模式和技術(shù)進行研究具有一定的必要性。文章在計算機仿真實驗室從物流服務站分揀流程仿真研究和園區(qū)物流運輸仿真研究， 提出基于物流仿真模型建立/運行的基本步驟，確定合適的分揀策略促使快遞公司末端配送效率提升。

3 分揀與運輸過程仿真

3.1 物流服務站分揀流程仿真研究

作為物流業(yè)務最末端的服務機構(gòu)，物流服務站直接與客戶接觸，在快遞網(wǎng)絡中承擔了上游快件接收、快件最終派送的任務，其運作水平會影響到物流企業(yè)的服務質(zhì)量、市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展。當前，快遞的末端配送仍屬勞動密集型工作，人工分揀效率對物流服務站的運營有著舉足輕重的影響，分揀作業(yè)優(yōu)化至關(guān)重要。

快件分揀流程是一個復雜的離散事件系統(tǒng)，分揀過程中容易受到諸多因素影響，并且有一定的隨機性和多樣性，資源的配置與優(yōu)化很難用精確的數(shù)學模型來表示，比較適合用仿真模型來進行描述和驗證。

按照現(xiàn)代物流管理的要求，深入分析快遞企業(yè)人工分揀過程存在的問題，用系統(tǒng)思維及數(shù)學方法求解有針對性的分揀方案，綜合運用Flexsim仿真軟件對人工分揀系統(tǒng)進行仿真設計，通過分析比較各仿真結(jié)果，總結(jié)各方案的優(yōu)劣勢，為人工分揀系統(tǒng)提供最優(yōu)化的仿真模型提供參考。

3.2 園區(qū)物流運輸仿真研究

針對特殊的有限區(qū)域，如工業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)，其末端配送具有快件體積大、貨品規(guī)模有序、運輸時間規(guī)律等特點，通常需要使用特定的運輸車輛進行定時定量派送。

通過在園區(qū)運輸過程中采用循環(huán)取貨（Milk-Run）模式，使運輸貨車沿著固定路徑按照發(fā)車時間往返運行，依次在每個站點進行卸貨或裝貨，拿出有效的運行調(diào)配方案，如所需要的貨車數(shù)量、發(fā)車次數(shù)、各貨車之間的運行時間間隔等，使得園區(qū)運輸?shù)男侍岣吆统杀纠孀畲蠡＠肍lexsim對園區(qū)物流運輸進行仿真，研究在不同運輸模型下，車輛調(diào)配方案的優(yōu)化和實現(xiàn)。

4 仿真模型建立/運行的步驟與結(jié)果分析

4.1 物流仿真模型建立/運行

物流系統(tǒng)是復雜的離散事件系統(tǒng)，在系統(tǒng)設計與控制過程中存在許多優(yōu)化問題，用傳統(tǒng)的解析方法難以獲得最優(yōu)解或滿意解。系統(tǒng)仿真是指用計算機來運行建立的數(shù)學邏輯模型來進行仿真模型試驗的過程，它為解決復雜物流系統(tǒng)問題提供了一種有效手段，是管理者用于物流系統(tǒng)設計運行的重要策略。

在完成物流服務站分揀流程仿真和園區(qū)物流運輸仿真的基礎上，歸納出通用的物流仿真模型建立/運行的一般方法和基本步驟，其大致包括：確定建模仿真目標、進行調(diào)研、建立模型、確定算法、運行模型、仿真實驗結(jié)果分析。具體步驟如圖1所示。

4.2 仿真結(jié)果實驗分析

從分區(qū)按單、分區(qū)并行、不分區(qū)按單、不分區(qū)并行四個方案完成分揀策略的仿真模型，文章分別對這四種分揀策略仿真模型實驗10h（36000s），輸出仿真統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

分區(qū)按單策略仿真結(jié)果：

分區(qū)并行策略仿真結(jié)果：

不分區(qū)按單策略仿真結(jié)果：

不分區(qū)并行策略仿真結(jié)果：

通過對四種不同分揀策略的效率由仿真實驗數(shù)據(jù)進行分析，如表9所示。

由表9可知，在分區(qū)、不分區(qū)的策略下， 并行分揀方案的分揀量都要高于按單分揀方案的分揀量，因此訂單并行處理策略更有效率。在按單連續(xù)、并行策略下，不分區(qū)方案的分揀量也都要高于分區(qū)方案的分揀量，因此在等同條件下，不區(qū)分策略更有效率。

綜上所述，從仿真實驗結(jié)果可以看出，不分區(qū)并行分揀策略優(yōu)于其他三種方案，有助于提高物流末端配送的效率。

5 結(jié)論

文章基于物流末端的分揀運輸流程進行仿真研究，提出了基于物流仿真模型建立/運行的步驟和分揀仿真實驗，以提高快遞公司末端配送的成功率及效率。從仿真實驗結(jié)果可以看出，通過物流服務站分揀運輸流程仿真的不分區(qū)并行分揀策略方案可以提高末端配送的效率。

參考文獻：

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[基金項目]江蘇高校哲學社會科學研究基金項目（項目編號：2019SJA0495）;江蘇省高等學校自然科學研究面上項目（項目編號：17KJB520033）;江蘇高?！扒嗨{工程”資助（項目編號：蘇教師〔2018〕12號）。

[作者簡介]劉定一（1983—），男，江蘇靖江人，三江學院，高級實驗師，碩士，研究方向：計算機技術(shù)及網(wǎng)絡安全;應毅（1979—），男，江蘇南京人，三江學院，副教授，碩士，研究方向：大數(shù)據(jù)處理與計算智能;黃慧（1979—），女，江蘇南京人，三江學院，副教授，碩士，研究方向：大數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)挖掘。